Менструальный цикл
- 1 year ago
- 0
- 0
Прогестеро́н ( C 21 H 30 O 2 ) — Эндогенный стероид и прогестагенный половой гормон , оказывающий влияние на менструальный цикл , беременность и эмбриональное развитие у человека и других видов. Он принадлежит к группе стероидных гормонов , называющихся прогестагенами , и является главным прогестагеном в организме. Прогестерон выполняет множество важных функций в организме. Он также является ключевым метаболическим промежуточным звеном в производстве других эндогенных стероидов , включая половые гормоны и кортикостероиды , и играет важную роль в функционировании мозга в качестве нейростероида .
Помимо своей роли естественного гормона, прогестерон также используется в качестве лекарства , например, в комбинации с эстрогеном для контрацепции , для снижения риска рака матки или шейки матки , а также в гормональной терапии менопаузы и гормональной заместительной терапии (ГЗТ) в тех случаях, когда у женщины были удалены яичники . Впервые он был прописан в 1934 году .
Прогестерон самый важный прогестаген в организме. Будучи мощным агонистом ядерного рецептора прогестерона (nPR) (с аффинностью K c = 1 нМ), результирующее воздействие на рибосомную транскрипцию играет важную роль в регуляции женской репродукции. Кроме того, прогестерон является агонистом недавно обнаруженных прогестероновых мембранных рецепторов, экспрессия которых оказывает регулирующее воздействие на репродуктивную функцию (созревание ооцитов , роды и подвижность сперматозоидов), а также на развитие рака, однако необходимы дополнительные исследования для дальнейшего определения его ролей. Он также выступает в роли лиганда PGRMC1 ( 1), влияющего на развитие опухолей, регуляцию метаболизма и контроль жизнеспособности нервных клеток . Кроме того, известно, что прогестерон является антагонистом , отрицательным аллостерическим модулятором никотинового ацетилхолинового рецептора , и мощным антагонистом минералокортикоидного рецептора (МР). Прогестерон предотвращает активацию МР, связываясь с этим рецептором с аффинностью (сродством), превышающим даже альдостерон и глюкокортикоиды , таких как кортизол и кортикостерон , и при физиологических концентрациях производит антиминералокортикоидные эффекты, такие как естественный натрийурез .
К тому же, прогестерон связывается и ведёт себя как частичный агонист глюкокортикоидного рецептора (GR), хотя и c очень небольшой силой ( EC 50 >100-раз меньше, чем у кортизола ).
Прогестерон через свои нейростероидные активные метаболиты, такие как 5α-дигидропрогестерон и аллопрегнанолон , действует опосредованно в качестве положительного аллостерического модулятора ГАМК А -рецептора .
Прогестерон и некоторые его метаболиты, такие как 5β-дигидропрогестерон, являются агонистами прегнан-X-рецептора (PXR), хотя и слабыми ( EC 50 >10 µM). Соответственно, прогестерон индуцирует несколько ферментов цитохрома P450 печени , например, CYP3A4 ( цитохром P450 3A4), особенно во время беременности , когда его концентрации больше, чем обычно. Было установлено, что женщины в перименопаузе имеют большую активность CYP3A4, чем у мужчин и женщинами в , и было сделано заключение, что это может быть связано с высоким уровнем прогестерона, присутствующим у женщин в пременопаузе .
Прогестерон модулирует активность потенциал-управляемых каналов Ca2 + CatSper (катионные каналы сперматозоидов). Поскольку яйцеклетки выделяют прогестерон, сперматозоиды могут использовать прогестерон как маяк, чтобы плыть к яйцеклетке ( хемотаксис ). В результате было высказано предположение, что вещества, которые блокируют сайт связывания прогестерона на каналах CatSper, потенциально могут быть использованы в мужской контрацепции.
Прогестерон обладает рядом физиологических эффектов, которые усиливаются в присутствии эстрогенов . Эстрогены через рецепторы эстрогена (ЭР) индуцируют или повышают экспрессию рецепторов прогестерона. Одним из примеров этого является ткань молочных желёз , где эстроген позволяет прогестерону опосредовать лобулоальвеолярное развитие.
Повышенные уровни прогестерона сильно снижают активность альдостерона , удерживающего натрий, что приводит к натрийурезу и уменьшению объёма межклеточной жидкости. С другой стороны, отмена прогестерона связана с временным увеличением задержки натрия (снижение натрийуреза, повышение объёма межклеточной жидкости) из-за компенсирующего повышения выработки альдостерона, который борется с блокадой минералокортикоидного рецептора, ранее повышенной уровнем прогестерона.
Посредством негеномных сигналов прогестерон оказывает ключевое влияние на мужскую сперму во время её миграции по женской репродуктивной системе до начала полового процесса , однако его рецепторы пока остаются неизвестными. Детальная характеристика событий, происходящих в сперматозоидах в ответ на прогестерон, прояснила некоторые события, включая переходные процессы внутриклеточного кальция и поддерживаемые им изменения, медленные колебания кальция, которые, как сейчас считается, возможно, регулируют подвижность. Вырабатывается прогестерон яичниками. Было также показано, что он демонстрирует воздействие на сперматозоиды осьминога.
Прогестерон иногда называют «гормоном беременности », и он имеет много ролей, связанных с развитием плода:
Плод метаболизирует плацентарный прогестерон для производства стероидов надпочечников.
Прогестерон играет важную роль в развитии молочных желёз у женщин. Вместе с пролактином он опосредует лобулоальвеолярное созревание молочных желёз во время беременности, чтобы обеспечить выработку молока и грудное вскармливание потомства после родов . Эстроген стимулирует выработку рецепторов прогестерона в грудной ткани, поэтому прогестерон зависит от эстрогена в активации развития. Было установлено, что RANKL является критическим промежуточным медиатором вызываемого прогестероном лобулоальвеолярного созревания. Мыши с нокаутом RANKL демонстрируют почти идентичный фенотип молочной железы мышам с нокаутом рецептора прогестерона, включая нормальное развитие протоков молочной железы, но полное отсутствие развития лобулоальвеолярных структур.
Прогестерон, как было обнаружено, влияет на развитие протоков молочных желёз в гораздо меньшей степени, чем эстроген, который является медиатором развития протоков молочных желёз. Прогестерон опосредует развитие протоков главным образом через индукцию выработки , тот же самый фактор роста, которым эстроген в первую очередь стимулирует выработку медиатора развития протоков.
Результаты исследования на животных предполагают, что, хотя это и не является необходимым для полного развития молочных желёз, прогестерон кажется играет усиливающую и ускоряющую роль в опосредованном эстрогеном развитии молочных протоков.
Прогестерон также, по-видимому, участвует в патофизиологии рака молочной железы, хотя его роль и то, является ли он промоутером или ингибитором развития рака молочной железы, не была полностью выяснена.
В любом случае, хотя большинство синтетических прогестинов, таких как ацетат-медроксипрогестерона, значительно увеличивают риск возникновения рака молочной железы у женщин в период постменопаузы в сочетании с эстрогеном, как компонентом гормонозамещающей терапии. Сочетание этих факторов может привести к повышению риска, обусловленного эффектом стимулирования роста. В то же время комбинация натурального прогестерона (или нетипичного прогестина дидрогестерона ) с эстрогеном не увеличивает риск рака молочной железы.
В коже обнаружены как эстрогеновые , так и прогестероновые рецепторы, включая кератиноциты и фибробласты . В менопаузе и после неё, понижение уровня женских половых гормонов приводит к атрофии , истончению, и возрастанию числа морщин на коже и также к уменьшению её эластичности и прочности. Эти изменения кожи ускоряют старение кожи и являются результатом понижения содержания коллагена , нарушений морфологии эпидермальных клеток кожи , понижения основного вещества кожных волокон, и редукции капилляров и кровотока . Кожа становится сухой во время менопаузы, что происходит из-за пониженного увлажнения и производства кожных липидов (себума). Наряду с хронологическим старением и фотостарением, дефицит эстрогена в менопаузе является одним из трех основных факторов, которые в основном влияют на старение кожи.
Заместительная гормональная терапия , состоящая из систематического лечения только эстрогеном или его сочетанием с прогестероном, оказывала подтверждённые значительные положительные эффекты на кожу у женщин в период постменопаузы. Эти улучшения включают повышение содержания кожного коллагена, плотности и эластичности, а также увлажнения и производства кожных липидов. Было установлено, что местное применение эстрогена также оказывает благоприятное воздействие на кожу. Вдобавок, исследования выявили, что крем с 2 % содержанием прогестерона значительно повысил эластичность кожи и её прочность, а также заметно снизил число морщин у женщин в периоды пред- и постменопаузы.
Прогестерон и его нейростероидный активный метаболит аллопрегнанолон , по-видимому, играют важную роль в формировании либидо у женщин.
Доктор Диана Флейшман из Портсмутского университета и коллеги искали связь между прогестероном и сексуальными отношениями у 92 женщин. Их исследование, опубликованное в Архиве сексуального поведения, показало, что женщины с более высоким уровнем прогестерона получили более высокие баллы в анкете, измеряющей гомоэротическую мотивацию. Они также обнаружили, что мужчины с высоким уровнем прогестерона с большей вероятностью имели более высокие показатели гомоэротической мотивации после аффилиативного прайминга по сравнению с мужчинами с низким уровнем прогестерона.
Прогестерон, как прегненолон и дегидроэпиандростерон (DHEA), принадлежит к важной группе эндогенных стероидов, называемых нейростероидами . Он может быть синтезирован во всех частях центральной нервной системы и также служить предшественником для другого важного нейростероида, аллопрегнанолона .
Нейростероиды являются нейромодуляторами, обладают нейрозащитным, нейрогенным действием и регулируют нейротрансмиссию и миелинизацию . Эффекты прогестерона как нейростероида опосредуются преимущественно через его взаимодействия с неядерными прогестероновыми рецепторами, а именно с mPR и PGRMC1, а также с некоторыми другими рецепторами, такими как рецепторы σ1 и nACh.
Предыдущие исследования показали, что прогестерон поддерживает нормальное развитие нейронов в мозге и что гормон оказывает защитное воздействие на поврежденные ткани мозга. В моделях для животных было замечено, что самки снижают восприимчивость к травматическим повреждениям головного мозга и было высказано предположение, что этот защитный эффект вызван повышенными уровнями циркулирующих эстрогенов и прогестерона у женщин.
Механизм защитного действия прогестерона может заключаться в уменьшении воспаления , которое возникает после травмы головного мозга и кровоизлияния .
Ущерб, нанесенный черепно-мозговой травмой (ЧМТ), как полагают, частично вызван массовой деполяризацией , ведущей к эксайтотоксичности . Одним из способов, которым прогестерон помогает частично уменьшить эту эксайтотоксичность, является блокирование зависимых от напряжения кальциевых каналов, запускающих высвобождение нейромедиаторов . Это достигается путем манипулирования сигнальными путями факторов транскрипции , участвующих в этом высвобождении. Другой метод снижения эксайтотоксичности — повышающая регуляция ГАМК А , широко распространенного ингибирующего рецептора нейротрансмиттера .
Также было показано, что прогестерон предотвращает апоптоз нейронов, частое последствие травм головного мозга. Это достигается путем ингибирования ферментов, участвующих в пути апоптоза, специфически касающихся митохондрий, таких как активированная каспаза 3 и цитохром c .
Прогестерон не только помогает предотвратить дальнейшие повреждения, но и, как было показано, помогает в нейрорегенерации . Одно из серьёзных последствий черепно-мозговой травмы — отёк . Исследования на животных показывают, что лечение прогестероном приводит к снижению уровня отёка за счет увеличения концентрации макрофагов и микроглий , отправляемых в поврежденную ткань. Это наблюдалось в виде уменьшения утечки через гематоэнцефалический барьер при вторичном восстановлении у крыс, получавших прогестерон. Кроме того, прогестерон обладает антиоксидантными свойствами, снижая концентрацию активных форм кислорода . Другим способом, которым прогестерон способствует регенерации, является увеличение циркуляции эндотелиальных клеток-предшественников в головном мозге. Это помогает новой сосудистой сети разрастаться вокруг рубцовой ткани, что помогает восстановить поврежденную область.
Прогестерон улучшает функцию рецепторов серотонина в мозгу, поэтому избыток или дефицит прогестерона может привести к значительным нейрохимическим проблемам. Это объясняет, почему некоторые люди прибегают к веществам, усиливающим серотониновую активность, таким как никотин , алкоголь и каннабис , когда их уровень прогестерона падает ниже оптимального.
Среди женщин, высокий уровень прогестерона коррелирует с низким уровнем конкурентоспособности. [ источник не указан 609 дней ]
У млекопитающих прогестерон, как и все другие стероидные гормоны , синтезируется из прегненолона , который в свою очередь получен из холестерина .
Холестерин подвергается двойному окислению для производства 22R-гидроксихолестерола, а затем 20α,22R-дигидроксихолестерола. Этот вицинальный диол затем дополнительно окисляется с потерей боковой цепи, начиная с позиции C22 для производства прегненолона. Эта реакция каталицирована цитохромом P450scc .
Преобразование прегненолона в прогестерон происходит в два этапа. Во-первых, 3β- гидроксильная группа окисляется до кето -группы, а во-вторых, двойная связь перемещается в C4, от C5 через реакцию таутомеризации кето/ енол . Эта реакция катализируется 3β-гидроксистероиддегидрогеназой / δ5-4-изомеразой .
Прогестерон, в свою очередь, является предшественником минералокортикоидного альдостерона , а после преобразования в 17α-гидроксипрогестерон — кортизола и андростендиона . Андростендион может быть преобразован в тестостерон , эстрон и эстрадиол , что подчеркивает критическую роль прогестерона в синтезе тестостерона.
Прегненолон и прогестерон могут быть также синтезированы с помощью дрожжей .
Во время менструального цикла яичниками женщин выделяется примерно 25 мг прогестерона в день, в то время как надпочечники вырабатывают примерно 1 мг прогестерона в день.
Прогестерон широко связывается с белками плазмы , включая альбумин (50-54 %) и транскортин (43-48 %). Аффинность к альбумину и прогестероновому рецептору близка.
Метаболизм прогестерона происходит очень быстро, и обширно, и происходит в основном в печени , хотя ферменты , метаболизирующие прогестерон, также широко распространены в головном мозге , коже и различных других внепеченочных тканях . Период полувыведения прогестерона в сердечно-сосудистой системе составляет всего около 5 минут. Метаболизм прогестерона сложен, и при пероральном приеме он может образовывать до 35 различных неконъюгированных метаболитов . Прогестерон очень чувствителен к ферментативному восстановлению с помощью редуктаз и гидроксистероиддегидрогеназ из-за его двойной связи (между положениями C4 и C5) и двух его кетонов (в положениях C3 и C20).
Основным метаболическим путем прогестерона является восстановление с помощью 5α-редуктазы и 5β-редуктазы до дигидрированного 5α-дигидропрогестерона и 5β-дигидропрогестерона соответственно. За этим следует дальнейшее восстановление этих метаболитов с помощью Зα-гидроксистероидной дегидрогеназы и 3β-гидроксистероидной дегидрогеназы в тетрагидрогенадный аллопрегнанолон , прегнанолон, изопрегнанолон и эпипренанголон. Впоследствии 20α-гидроксистероидные дегидрогеназы и 20β-гидроксистероидные дегидрогеназы уменьшают эти метаболиты до образования соответствующих гексагидрогенизированных прегнанедиолов (всего восемь различных изомеров ), которые затем конъюгируются посредством глюкуронизации и / или сульфатирования , высвобождаются из печени в кровоток и выводятся почками с мочой . Основным метаболитом прогестерона в моче является Зα,5β,20α-изомер глюкуронида прегнандиола, который, как было установлено, составляет от 15 до 30 % инъекции прогестерона. Другие метаболиты прогестерона, образованные ферментами этого пути, включают 3α-дигидропрогестерон, 3β-дигидропрогестерон, 20α-дигидропрогестерон и 20β-дигидропрогестерон, а также различные комбинированные продукты ферментов, помимо уже упомянутых. Прогестерон также может быть сначала гидроксилирован (см. ниже), а затем уменьшен. Эндогенный прогестерон метаболизируется примерно на 50 % в 5α-дигидропрогестерон в жёлтом теле , 35 % в 3β-дигидропрогестерон в печени, и 10 % в 20α-дигидропрогестерон.
Относительно небольшие части прогестерона гидроксилируются с помощью 17α-гидроксилазы (CYP17A1) и 21-гидроксилазы (CYP21A2) до 17α-гидроксипрогестерона и 11-дезоксикортикостерона (21-гидроксипрогестерона) соответственно, а прегнанетриолы образуются в процессе вторичной 17α-гидроксилации. Ещё меньшее количество прогестерона может быть гидроксилировано через 11β-гидроксилазу (CYP11B1) и в меньшей степени через альдостеронсинтазу (CYP11B2) в 11β-гидроксипрогестерон. Кроме того, прогестерон может быть гидроксилирован в печени другими ферментами цитохрома P450 , которые не являются стероидными. 6β-Гидроксилирование, катализируемое главным образом CYP3A4 , является основным преобразованием и отвечает за приблизительно 70 % цитохромного метаболизма прогестерона P450. Другие пути включают 6α-, 16α-и 16β-гидроксилирование. Однако лечение женщин кетоконазолом , сильным ингибитором CYP3A4, оказало минимальное влияние на уровень прогестерона, вызвав лишь небольшое и незначительное повышение, и это предполагает, что ферменты цитохрома P450 играют лишь небольшую роль в метаболизме прогестерона.
У женщин уровень прогестерона относительно низок во время преовуляторной фазы менструального цикла , растёт после овуляции и повышен во время лютеиновой фазы, как показано на диаграмме ниже. Уровни прогестерона, как правило, менее 2 нг/мл до овуляции и более 5 нг/мл после овуляции. При наступлении беременности , выделяется хорионический гонадотропин для поддержания жёлтого тела, что позволяяет поддерживать уровень прогестерона. Между 7 и 9 неделями прогестерон начинает вырабатывать плацента вместо жёлтого тела, этот процесс называется лютеино-плацентарным сдвигом.
После лютеино-плацентарного сдвига уровень прогестерона начинает расти дальше и может достигать 100—200 нг / мл при доношенной беременности. Вопрос о том, имеет ли значение снижение уровня прогестерона для начала родов, обсуждается, возможно оно является видоспецифичным. После выхода плаценты и во время кормления грудью уровень прогестерона очень низкий.
Уровень прогестерона низок у детей и женщин в постклимактерический период. Взрослые мужчины имеют уровни, аналогичные уровням у женщин во время фолликулярной фазы менструального цикла.
Различные патологии влияют на уровень прогестерона в плазме. Повышение уровня наблюдается при хорионэпителиоме яичника, пузырном заносе , , врождённой гиперплазии коры надпочечников и липоидной опухоли яичников . Понижение — при эклампсии , дисфункции яичников, гипогонадизме , внутриутробной гибели плода или угрожающем выкидыше .
Нормальный уровень прогестерона в * — 1—3 нмоль/л, предовуляторный подъём — 4—6 нмоль/л, лютеальную фазу — 20—80 нмоль/л. В ходе беременности концентрация может увеличиваться до 100—300 нг/мл .
Результаты анализа крови всегда должны интерпретироваться с использованием эталонных диапазонов, представленных лабораторией, проводившей анализ. Примеры контрольных диапазонов приведены ниже.
Тип персоны | Референсные диапазоны | ||
---|---|---|---|
Нижний лимит | Верхний лимит | Единицы | |
Женщины — менструальный цикл | (смотрите диаграмму выше) | ||
Женщины в постменопаузе | <0.2 | 1 | нг/мЛ |
<0.6 | 3 | нмол/Л | |
Женщины, принимающие пероральные контрацептивы | 0.34 | 0.92 | нг/мЛ |
1.1 | 2.9 | нмол/Л | |
Мужчины ≥16 лет | 0.27 | 0.9 | нг/мЛ |
0.86 | 2.9 | нмол/Л | |
Девочки или мальчики 1-9 лет | 0.1 | 4.1 или 4.5 | нг/мЛ |
0.3 | 13 | нмол/Л |
Прогестерон в больших количествах вырабатывается с начала полового созревания до менопаузы в яичниках ( желтым телом ), а также в меньших количествах надпочечниками после появления адренархе как у самцов, так и у самок. В меньшей степени прогестерон вырабатывается в нервной ткани , особенно в головном мозге, а также в адипозной (жировой) ткани .
Во время беременности у человека все большее количество прогестерона вырабатывается яичниками и плацентой . Вначале источником является жёлтое тело, которое было «спасено» присутствием хорионического гонадотропина человека (ХГЧ) из концептуса. Однако после 8-й недели выработка прогестерона переходит на плаценту. Плацента использует материнский холестерин в качестве исходного субстрата, и большая часть продуцируемого прогестерона поступает в материнское кровообращение, но некоторое количество улавливается кровообращением плода и используется в качестве субстрата для кортикостероидов плода. Во время донашивания плацента вырабатывает около 250 мг прогестерона в день.
Дополнительным животным источником прогестерона являются молочные продукты. После употребления молочных продуктов уровень биодоступного прогестерона повышается.
Прогестерон используют в качестве лекарства . Он используется в сочетании с эстрогенами в основном при гормональной терапии симптомов менопаузы и низкого уровня половых гормонов у женщин. Он также используется женщинами для поддержки беременности и фертильности и для лечения гинекологических заболеваний . Доказано, что прогестерон не предотвращает выкидыш у женщин. Его применение показано исключительно в трёх случаях : • Если беременность наступила в результате ЭКО. • Если есть укорочение шейки матки (< 25 мм в сроке беременности 16-24 недели). • Если были преждевременные роды в предыдущую беременность (терапия начинается с 16-24 недель). Во всех остальных случаях применение гормонального препарата может дать негативные последствия. Прогестерон можно принимать через рот , через влагалище и с помощью инъекций в мышцы или жир , а также другими способами .